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声波在覆盖层及船体结构中的传递特性研究
| 论文题名： | 声波在覆盖层及船体结构中的传递特性研究 |
| 关键词： | 声波;船体结构;覆盖层;传递特性 |
| 摘要： | 船体结构的振动和噪声控制是船舶设计的关键,对战斗舰艇特别是潜艇来说,其噪声和振动指标更是主要的战术技术指标之一。通过对船体结构敷设覆盖层进行减振降噪处理已经十分普遍,声波在其中的传递特性将直接影响其吸声减振效果,而覆盖层也将直接影响船体结构的声振特性。因此研究声波在覆盖层及船体结构中传递特性具有基础性意义,将为船体结构优化设计,吸声覆盖层结构和敷设方式设计提供直接依据。 以尖劈型吸声覆盖层为例,以粘弹性圆柱管为简化模型,研究声波在覆盖层中传递特性。首先研究无限长粘弹性圆柱管中轴对称波的传播模式和衰减的特性,在此基础上引入阻抗和吸声系数等参数,研究有限长圆柱管的声反射吸收特性。将模型进一步细化,演化成变截面粘弹性圆柱管,采用变截面粘弹性圆柱管等效相应的吸声尖劈结构。采用MATLAB编程计算尖劈结构声反射吸收系数。对于在材料中添加散射粒子的吸声尖劈的吸声系数,需计及散射粒子对入射波的波形转换作用,修正这一作用对吸声系数的提高效应。为验证理论计算吸声尖劈声反射吸收系数的准确性,通过声脉冲管实验测得的声波垂直入射吸声系数,与其进行对比,验证计算结果准确有效。 吸声尖劈广泛应用于潜艇声纳平台的减振降噪。敷设尖劈不仅能抑制结构振动,同时又能有效吸收舱室内混响自噪声。当尖劈敷设在结构表面时,实际吸声性能与声脉冲管实验中所测试的不同,舱室混响将增强尖劈的实际吸声作用。本文通过数值仿真方法,分析声波在舰船舱室结构中的传递特性,针对舰船典型水下舱室中的混响声场进行仿真计算,探讨吸声尖劈对潜艇声纳平台结构振动和舱室混响声场的影响。并通过模型实验研究,考察在海洋环境下声纳舱的结构振动和舱室自噪声特性。实验表明吸声尖劈对声纳舱结构振动响应有良好的抑制作用,并能有效吸收舱室内有结构振动等原因引起的自噪卢场,舱室混响作用将增强尖劈的吸声效果。 |
| 作者： | 于丹竹 |
| 专业： | 舰船与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 姚熊亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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